内容正文:
8.5.1 直线与直线平行
盛 琪
第八章 立体几何初步
2023/2/15
8.5 空间直线、平面的平行
1
引 入
相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点
共面直线
平行直线:同一平面内,没有公共点
异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点
两直线的位置关系
问题1 两条没有公共点的直线是什么位置关系?
什么是平行直线?
a
b
O
a
b
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2
引 入
在平面几何的学习中,我们研究过两条直线的位置关系,重点研究了两条直线平行,得到了这种特殊位置关系的性质,以及判定两条直线平行的定理.类似地,空间中直线、平面间的平行关系在生产和生活中有着广泛的应用,也是我们要重点研究的内容.本节我们研究空间中直线、平面的平行关系,重点研究这些平行关系的判定和性质.
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3
引 入
问题2 在同一平面内,平行于同一条直线的两直线平行,在空间中此结论仍成立吗?
直观感知1 如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,DC//AB,A1B1//AB ,则DC 与A1B1平行吗?
A'
A
B
B'
C
C'
观察你所在的教室,你能找到类似的实例吗?
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1.平行的传递性——基本事实4:
探究新知
基本事实4的作用:它是判断空间两条直线平行的依据
将空间两条直线的平行问题转化为平面两条直线的平行问题
推广:在空间中平行于一条已知直线的所有直线都互相平行
平行于同一条直线的两条直线互相平行.
a
b
c
符号语言
图形语言
文字语言
降“维”思想
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5
探究新知
b
a
l
b
a
在平面 α 内画直线 a//l,
在平面 β 内画直线 b//l,
根据基本事实4即得 a//b.
问题3 已知平面 a∩b = l, 分别在 α,β 内画直线 a,b, 请问怎样画才能使 a∥b?
练习1 垂直于同一条直线的两条直线的位置关系是( )
A.平行 B.相交
C.异面 D.A、B、C均有可能
D
B′
A
C
B
A′
C′
D
D′
注意:平面几何中成立的结论,在立体几何不一定成立
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6
探究新知
【归纳】证明空间两直线平行的方法:
(1)定义法:一要证两直线在同一平面内;二要证两直线没有公共点(反证法)
(2)基本事实4:空间问题转化为平面问题(1)利用平面几何的知识(三角形与梯形的中位线、平行四边形的性质、平行线分线段成比例定理等)来证明.
…
四条线段首尾相接,并且最后一条的尾端和最初一条的首端重合,就组成一个四边形,如果四个顶点不共面,那么这样的四边形叫做空间四边形.
如图,如果将四边形ABCD沿着对角线BD折起形成的形状是什么?
折叠
A
B
C
D
A
B
C
D
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7
例题讲解
例1 如图 ,空间四边形ABCD中,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA的中点.求证:四边形EFGH是平行四边形.
解题思想:把所要解的立体几何问题转化为平面几何的问题
——解立体几何时最主要、最常用的一种方法.
记得步骤要规范哦!
证明:
连接BD.
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8
例题讲解
变式1 例1中,再加上条件AC=BD,那么四边形EFGH是什么图形?
E
H
F
G
A
B
C
D
四边形EFGH是菱形.
变式2 例1中,四边形EFGH是长方形,那么AC和BD满足什么条件?
AC⊥BD
变式3 例1中,F,G分别是CB,CD上的点,且 ,那么四边形EFGH是什么图形?
四边形EFGH为梯形.
变式4若BD=2,AC=4,则四边形EFGH
的周长为________.
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探究新知
【归纳】证明空间两直线平行的方法:
(1)定义法:一要证两直线在同一平面内;二要证两直线没有公共点(反证法)
(2)基本事实4:空间问题转化为平面问题
(3)利用平面几何的知识(三角形与梯形的中位线、平行四边形的性质、平行线分线段成比例定理等)来证明.
…
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探究新知
问题4 在平面内, 如果一个角的两边与另一个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.空间中这一结论是否仍然成立呢?
当空间中两个角的两边分别对应平行时,这两个角有如下图所示的两种位置:
等角定理:空间中,如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.
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探究新知
如图8.5-5,分别在∠BAC和∠B'A'C'的两边上截取AD,AE和A'D',A'E',使得AD=A'D',AE=A'E'. 连接AA',DD',EE',DE,D'E',
∴四边形ADD'A'